Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ современного состояния оценки свойств овчинного полуфабриктата. проблемы обеспечения качества изделий 16
1.1 Краткая история развития одежды из овчины 16
1.2 Анализ современного рынка производства овчинного полуфабриката: проблемы и пути развития 19
1.3 Анализ ассортимента овчинного полуфабриката и изделий 23
1.3.1 Ассортимент овчинного полуфабриката и современные тенденции его совершенствования 23
1.3.2 Анализ современного ассортимента изделий из овчинного полуфабриката 29
1.4 Анализ требований потребителей к качеству изделий из овчинного полуфабриката 31
1.5 Анализ современного состояния методов оценки и исследования свойств меховых полуфабрикатов 38
1.5.1 Анализ приборов, методов оценки свойств кожевой ткани 39
1.5.1.1Анализ уровня исследований деформационных свойств материалов 39
1.5.1.2 Анализ уровня исследований усадочных свойств материалов 46
1.5.1.3 Анализ методов и приборов для оценки устойчивости окраски 48
1.5.2 Анализ состояния оценки свойств волосяного покрова пушно-меховых полуфабрикатов 50
1.6 Анализ нормативно-технической документации на овчинный полуфабрикат и изделия из него 56
1.7 Анализ существующих подходов к проектированию изделий из овчинного полуфабриката 58
Выводы и постановка задач исследования 62
2 Системно-методологический подход к формированию и сохранению качества овчинных товаров 66
2.1 Общая логика системного подхода и его применение к проблеме повышения качества продукции из овчинного полуфабриката 66
2.2 Совершенствование классификации меховых товаров из овчины 74
2.3 Характеристики и обоснование объектов исследования 79
2.4 Методы исследования свойств овчинного полуфабриката 83
2.4.1 Методы исследования свойств кожевой ткани и волосяного покрова овчинного полуфабриката 86
2.4.2 Методы исследования свойств ниточных соединений на овчине 89
2.5 Статистическая обработка результатов исследования 93
Выводы по главе 93
3 Совершенствование методов оценки и исследование свойств кожевой ткани овчинного полуфабриката 95
3.1 Оценка деформационных свойств кожевой ткани овчинного полуфабриката по диаграммам растяжения 95
3.2 Оценка влияния увлажнения на деформационно-прочностные свойства овчинного полуфабриката 103
3.3 Определение одноцикловых характеристик растяжения при различных условиях деформирования 107
3.4 Оценка жесткости кожевой ткани при изгибе 109
3.5 Усовершенствование методов и оценка изменений линейных размеров овчинного полуфабриката при различных воздействия 111
3.5.1 Исследование изменения линейных размеров в результате воздействия различных видов увлажнения и сушки 112
3.5.2 Исследование изменения линейных размеров при химчистке 121
3.6 Разработка метода оценки и исследования усадочных свойств кожевой ткани овчин с учетом ее строения 126
3.6.1 Особенности строения кожевой ткани овчин 126
3.6.2 Оценка усадки овчинного полуфабриката на основе исследования разноусадочности слоев 130
3.6.3 Разработка метода оценки поверхностной усадки слоев кожевой ткани 136
3.6.4 Исследования поверхностной усадки слоев кожевой ткани различных овчин 146
3.6.5 Исследование анизотропии поверхностной усадки слоев кожевой ткани по топографическим участкам 151
3.7 Методы оценки и исследование устойчивости окраски кожевой ткани к внешним воздействиям 154
Выводы по главе 164
4 Разработка методов оценки и исследование свойств волосяного покрова овчинного полуфабриката, обусловленных особенностями эксплуатации изделий из него 168
4.1 Разработка метода оценки абразивного воздействия волосяного покрова на изменение поверхности материалов 168
4.2 Совершенстование метода оценки жесткости волосяного покрова при изгибе 177
4.3 Оценка деформации волосяного покрова овчинного полуфабриката при сжатии 180
4.4 Оценка устойчивости окраски волосяного покрова к различным видам воздействия 186
Выводы по главе 188
5 Разработка методов и оценка свойств различных видов ниточных соединений на овчинном полуфабрикате 191
5.1 Разработка метода и оценка деформационных свойств различных видов ниточных соединений по диаграммам растяжения 191
5.2 Исследование механизмов деформирования швов и строчек на овчинном полуфабрикате 198
5.3 Одноцикловые и многоцикловые характеристик ниточных соединений при растяжении 206
5.4 Исследование ИЛР ниточных соединений на овчинном полуфабрикате после различных видов увлажнения 213
5.5 Разработка метода расчета параметров ниточных швов для овчинного полуфабриката 217
Выводы по главе 227
6 Разработка способов повышения и восстановления качественных характеристик овчинного полуфабриката и изделий из него 230
6.1 Разработка декоративных отделок кожевой ткани и исследование их влияния на эксплуатационные свойства овчин 231
6.2 Разработка способов перфорации на овчине 243
6.3 Практическое применение разработанных видов отделки 249
6.4 Разработка технологических подходов переработки шкур с дефектами 253
6.4.1 Разработка примов устранения дефектов на овчинном полуфабрикате 254
6.4.2 Разработка способов получения меховых полотен из овчинного полуфабриката 257
Выводы по главе 268
7 Совершенствование проектирования изделий из овчинного полуфабриката с учетом его свойств 270
7.1 Разработка номенклатуры показателей качества, определяющей технологичность овчинного полуфабриката 270
7.2 Разработка градаций и классификации овчинного полуфабриката по технологическим показателям 271
7.3 Разработка алгоритма проектирования изделий из овчинного полуфабриката 277
7.3.1 Дизайн - проектирование изделий из овчинного полуфабриката с учетом его свойств 280
7.3.2 Конструкторско-технологическая подготовка изделий из овчинного полуфабриката с учетом его свойств 282
7.3.3 Информационное сопровождение и правила эксплуатации изделий из овчинного полуфабриката с учетом его свойств 294
Выводы по главе 298
Заключение 302
Библиографический список 306
Приложения 345
- Ассортимент овчинного полуфабриката и современные тенденции его совершенствования
- Исследование изменения линейных размеров в результате воздействия различных видов увлажнения и сушки
- Одноцикловые и многоцикловые характеристик ниточных соединений при растяжении
- Информационное сопровождение и правила эксплуатации изделий из овчинного полуфабриката с учетом его свойств
Введение к работе
Актуальность проблемы. Овчинный полуфабрикат, являясь исторически
применяемым материалом для изготовления одежды, значительно видоизменился,
как с точки зрения свойств, так и с точки зрения его использования для
изготовления изделий различного назначения. Это обусловлено
совершенствованием и разработкой новых технологий выделки и обработки,
позволяющих получить пластичный материал с различными видами отделок
кожевой ткани и волосяного покрова и отвечающий высоким требованиям
современной моды. В настоящее время наблюдается повышение спроса на одежду из данного материала, что обусловлено рядом факторов. Одежда из овчинного полуфабриката, обладая уникальными эксплуатационными свойствами, такими как высокая теплозащитность и износостойкость, является конкурентоспособной, так как имеет невысокую стоимость в сравнении с изделиями из других видов меха и отличается значительным видовым разнообразием.
На российском рынке преобладают изделия из импортного овчинного
полуфабриката. Этот факт обусловлен общими тенденциями в меховой российской
промышленности. Для обеспечения предприятий отрасли полуфабрикатом его
приходится импортировать в промышленных объемах, доля импорта в структуре
рынка достигает 74% от уровня потребления. Положительной динамике в
производстве овчинного сырья способствует «Программа развития овцеводства и
козоводства на 2012–2014 гг. и на период до 2020 г.». На протяжении последнего
десятилетия поголовье овец увеличилось в 1,7 раза, что создает условия для
снижения зависимости от импорта, увеличения выпуска изделий из
отечественного сырья.
Конкурентоспособность изделий из овчинного полуфабриката во много
определяется как качеством исходного сырья и качеством изготовления изделия из
него, так и способностью сохранения высокого уровня качества на всем
протяжении эксплуатации изделия. Это возможно только при условии
проектирования изделий с учетом свойств исходного материала. Разнообразие
современного ассортимента овчин, применяемых при изготовлении изделий
кожевой тканью наружу, достигается за счет использования новых технологий
выделки, разнообразных отделок кожевой ткани и волосяного покрова. Но
отсутствие единой классификации, терминологии в описании вида овчинного
полуфабриката, сведений об особенностях отделки значительно осложняет оценку
его технологических и эксплуатационных свойств и проведение экспертиз.
Данный факт приводит к тому, что предприятия, изготавливающие изделия из
овчинного полуфабриката, не имеют достаточной информации о технологических
свойствах исходных материалов и, соответственно, не могут обоснованно подойти
к выбору ассортиментной группы, проектированию, а также обеспечить
необходимое информационное сопровождение изделий. На сегодняшний день
отсутствуют обоснованные подходы к разработке технологии изготовления
изделий из овчинного полуфабриката с учетом их свойств. Имеющиеся в
технической литературе рекомендации по конструированию, выбору методов
обработки и технологических режимов относятся к 60 – 70 годам ХХ века и не
могут обеспечить необходимый уровень качества при изготовлении изделий из
современных овчинных полуфабрикатов, так как не учитывают свойства,
придаваемые материалу за счет новых технологий. Исследовательским работам в
области разработки методов и оценки свойств овчинного полуфабриката в
научной литературе уделяется мало внимания. В работах А.Н. Беседина, Б.Ф.
Цереветинова, Ж.Ю. Койтовой, Ф.Н. Сафиуллиной, А.Р. Соколовского, В.Н.
Белокурова, З.В. Борисовой, И.Ш. Абдуллина, Ш.К. Ганцова и др. имеются
отдельные данные о свойствах овчинного полуфабриката. Чаще всего авторы
исследуют свойства различных видов натурального меха, приводя оценку свойств
овчины как сравнительную с другими видами меховых полуфабрикатов.
Предлагаемые методы оценки в своем большинстве не ориентированы на
выявление специфических свойств овчинного полуфабриката.
Таким образом, научная проблема разработки научно обоснованного подхода к оценке свойств и их учету для изготовления изделий из современного овчинного полуфабриката является актуальной, т.к. при ее решении создаются условия для повышения конкурентоспособности продукции, выпускаемой отечественной меховой промышленностью.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планом
госбюджетных НИР КГТУ по следующим темам: 1.11-БФ-07 «Разработка новых способов отделки и восстановления свойств шубной овчины для изделий с улучшенными эстетическими показателями», 1.10-БФ-10 «Разработка методов оценки свойств натурального меха и кожи с целью совершенствования технологии изготовления изделий и экспертизы пушно-меховых и кожевенно-обувных товаров», 1.8-БФ-11 «Развитие научных основ проектирования и разработка методов оценки свойств материалов с целью совершенствования ассортимента, технологии изготовления и экспертизы швейных изделий».
Цель работы – повышение конкурентоспособности изделий из овчинного
полуфабриката путем комплексного подхода при исследовании свойств и
разработки методов их оценки, направленных на улучшение качества и расширения ассортимента продукции за счет совершенствования методов проектирования и технологии изготовления.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: – провести анализ изменений ассортимента овчинного полуфабриката и изделий из него, уровня удовлетворенности потребителей качеством;
– изучить состояние вопроса оценки свойств овчинного полуфабриката и их учета при проектировании изделий;
– усовершенствовать классификацию овчинного полуфабриката и изделий из
него;
– разработать номенклатуру показателей качества, определяющую способность переработки овчинного полуфабриката в качественное швейное изделие; – разработать комплекс методов оценки свойств кожевой ткани и волосяного покрова овчинного полуфабриката;
– провести комплексное исследование свойства овчинных полуфабрикатов
различных видов обработки, определяющих его качество для дальнейшей переработки с использованием разработанных и усовершенствованных методов оценки;
– провести комплексное исследование эксплуатационных свойств ниточных
соединений на различных видах овчинного полуфабриката на основе существующих и разработанных методов оценки;
разработать градацию овчинного полуфабриката, основанную на его свойствах; –усовершенствовать процесс проектирования изделий из овчинного полуфабриката
с учетом его свойств.
– разработать новые и усовершенствовать существующие технологические
подходы переработки отходов, изготовления и отделки изделий из овчин
различного назначения, основанные на оценке их свойств;
Научная новизна заключается в разработке научно обоснованных методов и оценке свойств современного овчинного полуфабриката в системе «полуфабрикат – изделие – товар» и их использовании в процессе проектирования для повышения качества изделий и их конкурентоспособности. В работе впервые:
- созданы новые методы количественной и качественной оценки свойств
овчинного полуфабриката, учитывающие его особенности и дающие объективные
представления о поведении кожевой ткани и волосяного покрова при
изготовлении и эксплуатации изделий и позволяющие научно обоснованно
подходить к проектированию изделий;
- получены характеристики физико-механических свойств современных овчинных
полуфабрикатов, применяемых для изготовления швейных изделий, на основе
исследований деформационно-прочностных, усадочных свойств, жесткости
кожевой ткани, специфических свойств волосяного покрова, обусловленных
особенностями эксплуатации;
введены новые показатели для оценки свойств овчинного полуфабриката: относительная податливость, поверхностная усадка слоев кожевой ткани, коэффициент абразивной способности и коэффициент несминаемости волосяного покрова, цветовое различие;
разработана количественная и качественная классификация овчинного полуфабриката, основанная на технологических показателях, позволяющая получить информацию о материале, которая необходима для качественного перехода с уровня «полуфабрикат» на уровни «изделия» и «товар»;
предложена номенклатура показателей качества овчинного полуфабриката, определяющая его технологичность;
разработан алгоритм проектирования изделий из овчинного полуфабриката на основе предложенной номенклатуры показателей качества, обеспечивающий качественный переход полуфабриката в изделие и сохранение необходимого уровня качества при эксплуатации;
разработаны методы определения величины припуска на толщину материала в шве, определены критерии выбора типа ниточного соединения для овчинного полуфабриката, основанные на учете свойств кожевой ткани и волосяного покрова;
разработана методика оценки качества проведения химчистки для изделий из овчинного полуфабриката, позволяющая прогнозировать изменения размеров изделия на основе оценки усадочных свойств кожевой ткани и несминаемости волосяного покрова;
предложены методы повышения качества овчинного полуфабриката и изделий, основанные на разработанных технологических приемах переработки отходов и шкур с дефектами, способов декорирования.
Практическая значимость:
разработаны и внедрены в практику научных исследований новые методы оценки свойств овчинного полуфабриката;
усовершенствован процесс проектирования изделий из овчинного полуфабриката, обеспечивающий повышение их качества за счет учета физико-
механических свойств кожевой ткани и волосяного покрова на различных его этапах;
разработаны новые способы переработки шкур с дефектами, отходов производства, новые способы отделок кожевой ткани, позволяющие повысить и восстановить качественные показатели;
разработаны и внедрены в практику изделия из овчинного полуфабриката с повышенными эстетическими свойствами, подтвержденные патентами на промышленные образцы (пат. 87113, пат. 78882), изделия медицинского назначения, новизна конструкции которых подтверждена патентами на изобретения (пат. 2400188, пат. 2400188), неразрушающий способ оценки свойств овчинного полуфабриката, новизна которого подтверждена патентом на изобретение (пат. 2582983); автоматизированный метод оценки цветовых различий материалов (свидетельство на программное обеспечение №2014614994);
разработанные методики оценки свойств овчинного полуфабриката используются в научно-исследовательской работе и учебном процессе ряда вузов (Костромской государственный университет, Уфимский государственный нефтяной технический университета);
разработанные алгоритм проектирования, методы оценки технологических показателей и рекомендации по изготовлению изделий внедрены на предприятиях: Ярославская овчинно-меховая фабрика (г. Тутаев), производственная компания Expopel Group (г. Москва), «Меховое ателье» (г. Киров), ИП «Комплексные услуги итальянской химчистки и прачечной» (г. Омск), студии дизайнерской одежды «Basca» (г. Кострома).
Объекты исследования. Овчинный полуфабрикат зарубежного и
российского производства с широким диапазоном свойств кожевой ткани и
волосяного покрова; ниточные соединения, применяемые при изготовлении
изделий из изучаемого материала; изделия из овчинного полуфабриката.
Область исследования. Работа выполнена в соответствии с пунктами 5, 6, 7, 8 Паспорта специальности 05.19.01 – Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности (технические науки).
Методы и средства исследования. Для решения поставленных задач
применялись теоретические и экспериментальные методы. В теоретических
исследованиях использованы общая методология системного подхода,
математического анализа, теоретической механики и сопротивления материалов. В
экспериментальных исследованиях применены стандартные, общепринятые и
разработанные методы, методы математического планирования, методы
социологических исследования и экспертных оценок. Обработка результатов
экспериментальных исследований и построение математических моделей
осуществлялась с использованием методов математической статистики,
корреляционного и регрессионного анализа с применением стандартных программ
Microsoft Excel, Origin. Достоверность научных положений, выводов и
рекомендаций подтверждается большим объемом экспериментальных
исследований, методами математического анализа.
Личное участие автора в получении изложенных в диссертации
результатов. Вклад автора работы состоит в постановке задач, выборе
направлений и методов исследований, анализе и обобщении результатов, в
формулировке теоретических положений и выводов. При непосредственном
участии автора разработаны новые методы, проведены экспериментальные
исследования, осуществлена промышленная апробация. Ряд теоретических
положений и экспериментальных исследований использованы в диссертационной
работе на соискание ученой степени кандидата технических наук аспирантом Н.Н.
Шапочкой (Муравской), при подготовке диссертационной работы аспиранта В.А.
Тимченко, выполненных под руководством автора. Автор благодарен им за
плодотворное сотрудничество.
Апробация результатов исследования. Основные результаты работы были
доложены и получили положительную оценку на следующих конференциях:
Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы
создания и использования новых материалов и оценки их качества»
«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» (Москва, РГУТиС 2008, 2010); Международной
научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и
перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» «ПРОГРЕСС»
(Иваново, ИГТА, 2007, 2008, 2010, 2012, 2013); Международной научно-
технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной
промышленности» «ТЕКСТИЛЬ», (Москва, МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007, 2009,
2011); Международной научно-технической конференции «Дизайн, технологии и
инновации в текстильной и легкой промышленности» (Москва, МГУДТ, 2013);
Международной научно-технической конференции «Новое в технике технологии
текстильной и легкой промышленности (Витебск, ВГТУ 2013, 2016, 2017);
Международной научно-практической конференции «Текстиль, одежда, обувь,
средства индивидуальной защиты в XXI веке» (г. Шахты, 2013); Международной
конференция «Управление ассортиментом, качеством и конкурентоспособностью
товаров и услуг» (Чебоксары, ЧКИ РУК, 2010, 2011, 2012, 2016); Международной
научно-технической конференции «Современные наукоемкие инновационные
технологии развития промышленности региона» (Кострома, КГТУ, 2002, 2008,
2012, 2014, 2016); Всероссийской научной конференции «Новые материалы и
технологии современного швейного производства, (Киров, ВятГГУ, 2011);
Всероссийской научно-практической конференции «Экология и качество современных изделий легкой промышленности» (Киров, ВятГГУ, 2012, 2013); научно-методических семинарах по научным проблемам материаловедения производств текстильной и легкой промышленности, профессорском семинаре, г. Кострома, КГТУ, 2010-2016 гг., заседании кафедры материаловедения и товарной экспертизы Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 77 работ, в том
числе 19 статей в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования основных
научных результатов докторских диссертаций, 2 монографии, 5 патентов,
свидетельство о регистрации программы на ЭВМ. Остальные публикации
представлены в журналах, сборниках материалов и тезисах докладов конференций различного уровня.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав, выводов и списка использованных литературных источников, включающего 354 наименования. Основная часть работ изложена на 344 страницах, включает 150 рисунков, 59 таблиц, 10 приложений.
Ассортимент овчинного полуфабриката и современные тенденции его совершенствования
Традиционным видом материала для изготовления нагольных изделий считается овчина. Но на сегодняшний день изделия мехом внутрь изготавливают из норки, каракуля, белки, соболя, ласки. Но из-за тонкой кожевой ткани и использования техники «перфорации» для увеличения площадей шкурок и снижений расхода материалов не всегда возможно применение данного сырья для изготовления зимней одежды в России. В дизайне дубленок ультрамодным направлением является использование в качестве сырья меха экзотичных животных, таких как пони, лама, тюлень, кожевая ткань которых является очень пластичной и позволяет создавать изделия прилегающего силуэта. Шкуры козлика, кролика, опоссума подвергаются отделке под меховой велюр [159]. Но изделия из таких видов меха остаются все-таки достаточно дорогими и не являются одеждой массового производства, тогда как дубленки из овчинного полуфабриката, отличаясь видовым разнообразием, имеют достаточно невысокую стоимость по сравнению с другой меховой одеждой.
Общепринятая классификация овчинно-меховых и овчинно-шубных материалов разработана в зависимости от возраста и породы овец [28, 143, 170]. Овчины по характеру и состоянию шерстяного покрова и кожевой ткани подразделяются на меховые, шубные, пуховые и кожевенные [240, 267, 287].
Меховая овчина основной вид сырья, перерабатываемый российской меховой промышленностью [101]. Меховая овчина объединяет шкуры тонкорунных, полутонкорунных и полугрубошерстных овец разных пород, разных типов и генераций помесей.
В зависимости от характера волосяного покрова различают следующие виды меховой овчины:
- тонкорунная имеет однородный, мягкий и шелковистый волосяной покров, который состоят из пуховых волос тониной не превышающей 25 мкм, со слабовыраженной муаристостью;
- полутонкорунная имеет однородный, но менее мягким волосяным покровом с более грубым пуховым и промежуточным волосом тониной 25,1…31,0 мкм (допускается наличие небольшого количества отдельных тонких остевых волос и нерасплетистая муаристость);
- полугрубая имеет неоднородный волосяной покров с полугрубым, гладким или с наличием муаристого рисунка, со значительным содержанием пуха и остевых волос.
Шкуры грубошерстных овец разных пород относят к шубной овчине [91], которая в зависимости от качества волосяного покрова и породы подразделяются на романовскую, русскую, степную [170, 240].
Отличительной особенностью овчин грубошерстных является неоднородность волосяного покрова, который и обеспечивает ей высокую теплозащитность и износостойкость. Для волосяного покрова овчин характерно наличие тонкого пухового волоса, переходного и грубого остевого. У овец разных пород степень неоднородности волосяного покрова неодинакова [170, 287, 288]. Наиболее оптимальное, с точки зрения теплозащитности, соотношение пуховых и остевых волос характерно для волосяного покрова романовской овчины (на боковых частях шкур соотношение остевых и пуховых волос от 1:3 до 1:7, на огузке - от 1:2,6 до 1:7). Наиболее часто встречающееся соотношение ости и пуха близко к 1:5.
Для изготовления изделий кожевой тканью наружу используют меховую овчину с отделкой под велюр [117, 240, 311]. Данный вид отделки предполагает получение густого, бархатистого, короткого ворса путем шлифовки поверхности кожевой ткани. Отделка кожевой ткани под велюр предполагает сохранение отделки волосяного покрова. Поэтому меховой полуфабрикат имеет двустороннюю отделку («дубль фас») как по волосяному покрову, так и кожевой ткани [18, 22, 327] и становится более пластичным материалом в сравнении с шубной овчиной, что позволяет изготавливать из него изделия разнообразных силуэтов.
Использование разнообразных отделок кожевой ткани и волосяного покрова обеспечивает разнообразие современного ассортимента овчин, которые применяются для изготовления изделий кожевой тканью наружу (Приложение 2).
Применение современных отделок кожевой ткани овчинного полуфабриката создает условия для повышения эксплуатационных и эстетических свойств.
Покрытия, которые применяются для отделки кожевой ткани, делят на 4 группы, определяемые видом пленкообразователя [18, 22, 148, 159, 170, 301, 302]: нитроцеллюлозные, акрилатные, белковые, полимеризационные (эмульсионные или латексные). Ни один из пленкообразователей не используется в чистом виде. Это объясняется тем, что каждый из них наряду с положительными свойствами имеет ряд недостатков, которые не позволяют создать покрытие с полным комплексом полезных свойств [327] (Приложение 2).
В ряде работ авторы приводят другие классификации отделок. Так, Г.Ф. Есина, Л.Б. Санкин [142] разделяют полимерные покрытия по характеру их взаимодействия с агрессивной средой на неизоляционные и изоляционные. В работе Мальцевой Е.П. [207] покрытия классифицируется по характеру отделки лицевой поверхности: нарезные, тисненые, гладкие, ворсовые. Профессором А.Е. Артемовым [12] представлены вопросы изучения нового ассортимента кож и мехового велюра. Автор наиболее полно отразил наиболее важные аспекты изготовления изделий из современного кожаного и мехового сырья импортного производства.
Процесс формирования покрытий на поверхности кожевой ткани овчины является многоэтапным (предгрунт, грунт, средние слои, закрепитель). Такая система покрытия в итоге усложняет процесс идентификации отделок, что часто не позволяет правильно выбирать технологические режимы обработки при изготовлении изделий, прогнозировать поведение материала в процессе эксплуатации.
Современные технологии отделки кож и кожевой ткани мехового полуфабриката позволяют получить необычные новинки. В настоящее время на рынке представлены новые виды отделки на основе полиурeтановых лаков (Nаplac), восковых аппретур (Fur Lamb Crystal, Fur Lamb Antik), с разнообразными фaнтaзийными рисунками типа «муар» (Nappa Wild), вытравной печатью (Batik, Junglе), с различными многоцветными печатными рисунками (Print), которые получают методами шелкографии, с применением термофольги и печатающих машин. На основе различных специальных технологий создают рисунки и эффекты: тиснение, сжатость растрескивания, выстегивания, нарезание мереи, перфорирование, позволяющие придать поверхности материала различную фактуру.
Применение разработанных современных видов отделки не только улучшает внешний вид овчинного полуфабриката, повышает эксплуатационные характеристики, но и создает условия для маскировки или полного скрытия прижизненных и производственных дефектов на бахтармяной стороне кожевой ткани.
На основе обзора литературы [12, 19, 73, 178, 202, 223, 231, 264, 265, 318] и анализа ассортимента овчинного полуфабриката, применяемого для изготовления дубленок, разработана таблица (Приложение 2), в которой приведены данные о современном ассортименте овчинного полуфабриката в зависимости от вида отделки кожевой ткани.
Современная терминология отделок кож (Приложение 2), рисунок П2.1) предусматривает определенные названия, соответствующие внешнему виду полуфабриката, но чаще всего ничего не говорят о способе его получения и свойствах. В научной и учебной литературе данный вопрос отражен крайне мало, существует путаница в описании внешнего вида отделок, что не позволяет его идентифицировать, как на этапе изготовления изделий, так и при его приобретении.
В последнее время в большей степени получили распространение дубленки из двусторонней меховой овчины, в которых детали располагаются как кожевой тканью, так и волосяным покровом наружу. Поэтому отделке волосяного покрова современных овчин уделяется большое внимание, в отличие от устаревших технологий, когда волосяной покров чаще всего только выравнивали по высоте и окрашивали.
Для создания искусственных завитков на меховой овчине разработана и применяется методика выработки путем горячего тиснения под каракуль (рисунок П2.1, а). Значительную долю на современном рынке занимают изделия из длинноволосой меховой овчины (Toscana), которая позволяет имитировать мех бобра, нутрии, песца, и используется как для целых изделий, так и для отдельных деталей (воротников, манжет, капюшонов) (рисунок П2.1, б, в, г).
Исследование изменения линейных размеров в результате воздействия различных видов увлажнения и сушки
Оценка изменений линейных размеров проводилась при разных условиях увлажнения (воздушное и капельное) и разных температурах сушки с целью приближения условий испытания к реальным. Для исследования выбран овчинный полуфабрикат разных производителей, разной толщиной кожевой ткани и с различной отделкой кожевой ткани (таблица 3.6).
Проведенные исследования ИЛР при капельном и воздушном увлажнениях (рисунок 3.8) показали, что при увлажнении происходит набухание кожевой ткани, приводящее к увеличению размеров. Изменение размеров при капельном увлажнении происходит быстрее, чем при воздушном увлажнении в эксикаторе (рисунок 3.9, 3.10). При капельном воздействии в течение первого часа для большинства видов овчин наблюдается притяжка. Наименьшая ее величина характерна для шубной овчины, что обусловлено наличием более грубой и толстой кожевой ткани. У тонких пластичных двухсторонних овчин итальянского производства наблюдаются значительные увеличения размеров, составляющие 2,5…4,5%.
С течением времени наблюдается уменьшение линейных размеров, обусловленное высыханием кожевой ткани. Большинство овчин практически восстанавливают свои размеры в продольном направлении. Тогда как в поперечном направлении ряд полуфабрикатов российского и турецкого производств усаживаются на 1…3%, а двухсторонние овчины восстанавливают свои первоначальные размеры.
ИЛР при воздушном увлажнении имеет сложный характер. В первые 4 часа наблюдаются скачнообразные изменения. Данный факт может быть обусловлен сорбционными процессами, протекающими в кожевой ткани. В работе [174] установлено, что «наибольшее количество воды сорбируется в первые часы испытаний (2…4 часа), что соответствует периоду мономолекулярной сорбции. Молекулы воды внедряются в межмолекулярное пространство, где образуются ассоциаты молекул воды, вызывающие набухание кожевой ткани. Равновесной влажности образцы кожевой ткани практически достигают в первые 24 часа» [174]. Поэтому и изменения линейных размеров практически стабилизируются в течение этого времени. При сушке наблюдается обратный процесс десорбции влаги, которая сопровождается сокращением размеров.
Кожевая ткань шубной овчины характеризуется большей толщиной, плотностью упаковки коллагена и продубленностью, что приводит к блокировке функциональных групп коллагена и как результат снижается сорбционная способность материала.
Итальянские овчины полностью восстанавливают свои параметры, что свидетельствует о высоком уровне качества материала, которое обеспечивает сохранность размеров при действии эксплуатационных факторов. В результате эти овчины после увлажнения и последующей сушки в нормальных условиях стабилизируют свои размеры. Другие виды овчинного полуфабриката имеют усадку от 1…2%.
Исследования влияние температуры сушки на ИЛР показало, что с увеличением температуры увеличивается усадка (рисунок 3.11, 3.12). При сушке при t=30C наблюдается усадка кожевой ткани: в продольном направлении – 0,33…2,22%; в поперечном направлении – 0,6…3,33%. При увеличении температуры до 40C усадка составляет в продольном направлении 0…3,83%, в поперечном 0…4,27%. Наибольшая величина усадки наблюдается при сушке при t=60C и достигает значений в продольном направлении 1…3,57%, в поперечном 0,38…5,55%.
Наибольшую усадку имеют односторонние меховые овчины, т.к. их обработка не предусматривает специальной отделки кожевой ткани. Наименьшая усадка присуща меховым двухсторонним овчинам, особенно, имеющим специальную полимерную обработку.
Для шубной овчины характерно увеличение усадки с ростом температуры сушки. Меховая овчина имеет большие величины усадки по сравнению с другими видами вследствие отсутствия обработки кожевой ткани. У меховых двухсторонних овчин самые низкие значения усадки, что свидетельствует о более высоком уровне качества обработки кожевой ткани.
Пленочное покрытие значительно снижает усадку материала, но при температуре 60C начинается сваривание кожевой ткани, о чем свидетельствуют значительные величины усадки (3,3…3,57%). Проследить четкие закономерности ИЛР от увеличения температуры сушки достаточно сложно. Данный факт, скорее всего, связан со скоростью удаления влаги и перестройкой молекулярной структуры кожевой ткани.
Для апробации полученных результатов проведена оценка усадочных свойств овчин при действии погодных условий. Образцы располагали на открытой площадке в климатических условиях Центрального округа с декабря по март с последующим хранением в условиях жилого помещения. Характеристика условий экспозиции представлена в таблице 3.7.
Проведенные исследования изменения линейных размеров при реальных условиях эксплуатации подтвердили лабораторные данные (рисунок 3.13, 3.14). Изменение влажности приводит к изменениям линейных размеров овчинного полуфабриката. При ее увеличении у большинства видов овчинного полуфабриката наблюдается набухание кожевой ткани, приводящее к увеличению линейных размеров на 1…5%. Меховая одностронняя овчина и меховой велюр уменьшает свои размеры на 5…8%, что обусловлено особенностями обработки кожевой ткани. Зависимость ИЛР носит прямо пропорциональный характер: с увеличением влажности размеры увеличиваются, что обусловлено сорбционными свойствами кожевой ткани и полностью согласуется с ранее полученными данными [171, 172,174,184].
Одноцикловые и многоцикловые характеристик ниточных соединений при растяжении
Оценка деформационно-релаксационных характеристик ниточных соединений проведена по общепринятой методике (п. 2.4.1) на релаксометре «стойка» при полном цикле «нагрузка-разгрузка-отдых».
Факторами, оказывающими влияние на одноцикловые характеристики ниточного соединения, являются конструкция и параметры шва, структура кожевой ткани. При одинаковых значениях толщины кожевой ткани, но имея разную структуру (растяжимая и рыхлая меховая овчина и плотная и жесткая шубная овчина) общая деформации растяжения для разных швов на меховой овчине превышает в 1,5…2,5 раза одноименные значения для швов на шубной овчине (рисунок 5.7).
Скорняжный и накладной швы более всего подвержены деформации. Стачной и настрочной швы значительно снижают деформацию в 1,6…2,3 раза и в 1,5...2 раза соответственно, что обусловлено наличием нескольких строчек и конструкцией шва. Результаты согласуется с данными, полученными при оценке деформационно-прочностных свойств ниточных соединений. Способность кожевой ткани к растяжению и ее структура сказывается на величинах остаточной деформации швов. Остаточная деформация на эластичной и рыхлой меховой овчине значительно превышает остаточную деформацию швов на шубной овчине (рисунок 5.8).
Более объективную оценку дает сопоставление долей составляющих деформации растяжения. Наличие ниточного соединения повышает долю упругой деформации. Наибольшие доли упругой деформации и меньшие доли остаточной деформации характерна для стачных и настрочных швов, что способствуют сохранению стабильности размеров. Скорняжный шов на шубной овчине имеет большую долю упругой деформации, чем на меховой (рисунок 5.9).
Таким образом, наличие ниточного соединения приводит к снижению общей деформации овчины и сокращает долю остаточной, что является важным для стабильности размеров одежды при эксплуатации.
В процессе эксплуатации материал и ниточные соединения на нем подвергается многоцикловым нагрузкам в различных климатических условиях. Испытания проводились при деформировании на 10% от рабочей длины образца, а при каждом цикле учитывалось приращение к длине образца.
Установлено (таблица 5.4), что для мехового велюра характерен процесс накопления значительной остаточной деформацию к третьему циклу испытания (2…7%), в то время как шубная овчины имеет намного меньшие значения остаточной деформации, составлющие 1…2%. К третьему циклу испытания у шубной овчины происходит уменьшение доли остаточной деформации, что может говорить о некоторой стабилизации в структуре кожевой ткани.
Присутствие ниточных строчек меньше влияет на малорастяжимые овчины. После многократного растяжения их размеры остаются достаточно стабильными и разброс между различными видами швов незначителен. Бльшая остаточная деформация отмечена у цепных строчек и швов, а также строчки челночного стежка (рисунок 5.10).
Более сильное влияние конструкция шва и тип стежка оказывает на растяжимые овчины (рисунок 5.11). Если после первого цикла величина остаточной деформаций для различных швов составляет 0,7…2,3 %, то после третьего диапазон деформаций увеличивается и составляет 2…7 %. При этом степень накопления остаточных деформаций аналогично образцам на шубной овчине, что свидетельствует о влиянии именно вида ниточного соединения на релаксационные свойства.
Для изучения поведения ниточных соединений в условиях с повышенной влажностью перед каждым циклом испытания осуществлялось увлажнение с применением пульверизатора.
Значительное влияние на результаты испытания оказывает склонность материала и швейных ниток к усадке, и как результат некоторые швы уменьшили свою длину, несмотря на многократное растяжение. При этом усадка швейных ниток, при увеличении их количества в строчке (трехниточная двухлинейная строчка цепного стежка) значительно перекрывает накапливаемую деформацию (рисунок 5.12).
Проведенные исследования деформационно-релаксационных свойств ниточных соединений подтверждают данные об их растяжимости, которые получены на основе диаграмм растяжения. Таким образом, диаграммы растяжения, полученные в результате полуцикловых испытаний, дают достаточную информацию о деформационных свойствам ниточных соединений и овчинного полуфабриката при анализе кривых в зоне эксплуатационных нагрузок, необходимую для ее учета при проектировании одежды. Одноцикловые и многоцикловые характеристик растяжения вносят дополнительные данные, которые могут быть использованы на стадии разработки изделий.
Информационное сопровождение и правила эксплуатации изделий из овчинного полуфабриката с учетом его свойств
Важным этапам для сохранения качества изделия при его эксплуатации является правильное информационное сопровождение товара.
ГОСТ 19878-2014 «Меха, меховые и овчинно-шубные изделия. Маркировка, упаковка, транспортирование, хранение» [82] предполагает общие требования к маркировке изделий меховых и овчинно-шубных. Для обеспечения большей информативности покупателей предлагается для нагольных изделий из овчины ввести дополнительную информацию, и наряду с существующими реквизитами, указывать способ отделки кожевой ткани и волосяного покрова, что позволит правильно выбирать варианты ухода за изделием.
Проведенные исследования изменения линейных размеров овчинного полуфабриката при различных видах увлажнения и сушки показали, что вследствие природного происхождения материал реагирует на воздействия влаги, увеличивая свои размеры за счет набухания. Десорбция приводит к усадке, величина которой во многом зависит от температуры сушки. Это свидетельствует о том, что данный показатель в большей степени должен учитываться на этапе эксплуатации. Для этого производителю одежды необходимо указывать требования к сушке изделий в процессе эксплуатации.
Оценка усадки после химчистки показала, что данное воздействие является более негативным, т.к. сопровождается значительными изменениями линейных размеров. Поэтому производителям необходимо указывать вид химчистки (аква-чистка, сухая чистка), рекомендуемый для данного изделия с указанием возможных величин усадки, что позволит учитывать усадочные свойства для оценки возможности проведения химчистки для конкретного изделия и потребителя.
Таким образом, проведенные исследования показывают, что сохранение качества и продления срока службы изделий из дубленочных овчинных материалов на этапе эксплуатации при соблюдении всех требований на этапе проектирования определяются соблюдением правил ухода, а именно, правильным проведением химчистки и объективным уровнем информирования клиента о возможных изменениях изделия в результате действия химических препаратов.
В настоящее время на этапе приемки изделия в химчистку заполняется бланк заказа или бланк строгой отчетности, на основании которого невозможно оценить изменения в изделии, так как данный документ не предполагает проведения измерения размеров изделий, их сопоставление с размерами потребителя, оценки цветовых характеристик. Тогда как к наиболее частым дефектам, которые указываются потребителями после химчистки, является именно несоответствие размеров изделия размерам потребителя и изменение окраски кожевой ткани, что приводит к возникновению множество спорных моментов между исполнителем процедуры и заказчиком [319].
Оценка качества проведения химчистки регламентируется ГОСТ Р 51108-1997, устанавливающим требования к результатам. Однако оценка качества осуществляется органолептически. Отсутствие количественных методов оценки ряда показателей, не информирование заказчика о возможных последствиях зачастую вызывает множество споров. В работе Долговой Е.Ю. [136] предложена методика определения ИЛР и формы овчинно-меховых изделий применительно к условиям предприятий по чистке одежды. Однако данная методика направлена только на учет изменений размеров изделия за счет усадки и не учитывает другие факторы, такие как оценка изменения окраски, оценка степени изменения размеров изделия по отношению к размерам потребителя. Поэтому разработана методика оценки качества проведения химчистки для изделий из дубленочных материалов (Приложение 4). Предлагаемая методика включает три этапа:
- прогнозирование соответствия размеров изделия размерам заказчика при рекомендуемых величинах усадки и с учетом несминаемости волосяного покрова, рекомендации по целесообразности проведения химчистки;
- анализ реальных изменений линейных размеров изделия после проведения химчистки;
- оценка изменений окраски кожевой ткани и волосяного покрова после проведения химчистки.
На этапе приемки осуществляется измерение основных параметров изделия, измерение у заказчика размерного признака обхват груди III, и измерение высоты волосяного покрова с помощью толщиномера в свободном состоянии и при нагрузке 500Па, расчет возможной прибавки на свободу облегания после химчистки при рекомендуемой величине усадки. По результатам делаются выводы о возможности проведения химчистки и степени сохранения формы изделия.
Для оценки сохранности цвета кожевой ткани и волосяного покрова предлагается введение входного и выходного контроля. Для автоматизации оценки изменения окраски материалов разработана программа «Автоматизированная оценка цветовых различий материалов» (рисунок 7.9), в основу которой положен разработанный метод оценки изменений цветовых характеристик (Приложение 8). Программа разработана с применением языка Object Pascal в среде Delphi 2010.
Программа обеспечивает выполнение следующих функций:
- получение цветовых характеристик RGB и Lab по фотоизображениям образцов материала,
- расчет цветового различия для данных образцов,
- оценка степени значимости разницы цветовых характеристик;
- составление отчета испытания.
Для оценки изменения цвета материала с помощью разработанной программы требуется ЭВМ PC с процессором V поколения, с тактовой частотой 2 ГГц, оперативной памятью от 512 Мб и операционной системой Windows XP и выше, сканер.
Сканирование осуществляют со стороны каждой поверхности на трех участках изделия до и после проведения химчистки. Полученные данные оформляются протоколом, в котором указывается степень изменения цвета поверхности:
- цветовые различия отсутствуют,
-цветовые различия несущественные,
- цветовые различия присутствуют,
- цветовые различия значительные.
После проведения химчистки проводятся повторные измерения изделия. Делаются выводы о степени сохранности размеров изделия. Все измерения проводятся в присутствие заказчика, полученные данные заносятся в соответствующий документ – договор на оказание услуг химчистки. Результаты возможных изменений доводятся до заказчика. Договор подписывается заказчиком и исполнителем. Предложенная методика проведения приемки и сдачи изделия позволяет внести ясность между исполнителем и заказчиком и избежать спорных вопросов.